Genetic Diversity of Siamese Gourami from Sumatra, Java and Kalimantan for Selective Breeding of Fish Culture
KERAGAMAN GENETIK POPULASI SEPAT SIAM DARI
PULAU SUMATERA, JAWA DAN KALIMANTAN UNTUK
PROGRAM PEMULIAAN IKAN BUDIDAYA
ISKANDARIAH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Keragaman Genetik Populasi
Sepat Siam dari Pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan untuk Program Pemuliaan
Ikan Budidaya adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Iskandariah
RINGKASAN
ISKANDARIAH. Keragaman Genetik Populasi Sepat Siam dari Pulau Sumatera,
Jawa dan Kalimantan untuk Program Pemuliaan Ikan Budidaya. Dibimbing oleh
DINAR TRI SOELISTYOWATI dan RUDHY GUSTIANO
Ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) adalah spesies ikan yang
diintroduksi dari Thailand ke Indonesia pada tahun 1934. Kegiatan budidaya ikan
sepat siam di Indonesia selama periode tahun 2008-2011 baru berkisar antara
2.82-12.36% dari total produksi budidaya setiap tahunnya. Sementara, kegiatan
penangkapan ikan sepat siam sudah mengarah pada overfishing dan penurunan
kualitas lingkungan yang dapat mengancam kelestariannya.
Pengembangan budidaya ikan sepat siam harus terus dilakukan dengan
upaya domestikasi dan program pemuliaan untuk memperbaiki mutu genetik
populasi. Informasi genetika populasi ikan sepat siam yang berasal dari alam dan
yang sudah didomestikasi dievaluasi untuk menentukan status dan potensi genetik
populasi berdasarkan analisis kebugaran genotipe, seleksi, hanyutan gen dan
keragaman genetik populasi. Karakteristik genotipe dan fenotipe intra dan
interpopulasi merupakan database untuk pengelolaan sumberdaya genetik yang
berkualitas dan berkelanjutan serta upaya pemuliaan genetik melalui seleksi dan
persilangan.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi keragaman genotipe
dan fenotipe sembilan populasi ikan sepat siam yang berasal dari pulau Sumatera,
Jawa dan Kalimantan berdasarkan analisis Random Amplified Polymorphism DNA
(RAPD) dan truss morfometrik. Manfaat penelitian ini adalah dapat menyediakan
database genetika populasi ikan sepat siam untuk seleksi dan pengembangan
sumber genetik budidaya yang berkelanjutan serta strategi pemuliaannya..
Ikan sepat siam yang dianalisis terdiri dari tiga populasi asal pulau
Sumatera (Jambi, Palembang, Lampung), tiga populasi asal pulau Jawa (Jawa
Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur), dan tiga populasi asal pulau Kalimantan
(Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah dan Kalimantan Selatan). Masing-masing
populasi terdiri dari 30 sampel ikan uji untuk analisis truss morfometrik dan 10
sampel spesimen untuk analisis RAPD. Ekstraksi DNA dilakukan dengan metode
Phenol-Chloroform, dan primer yang digunakan adalah OPC 01-20 dan OPA 0120. Amplifikasi DNA dilakukan dengan metode Polymerase Chain Reaction
(PCR) menggunakan komposisi reaksi dengan total volume 25 µl yaitu terdiri dari
2 µl DNA, 2 µl primer dengan konsentrasi 10 pmol, 12.5 µl KAPA2G Robust
HotStart Ready Mix, dan 21 µl H2O. Karakterisasi truss morfometrik mengacu
metode Blezinsky and Doyle (1987) dan analisis parameter kualitas air di lokasi
pengambilan sampel ikan yang meliputi suhu, pH dan kelarutan oksigen.
Tiga populasi ikan sepat siam menunjukkan ragam genetik di atas 50%
merupakan populasi dari alam yaitu populasi asal Jawa Timur (65.62%),
Lampung (59.37%) dan Palembang (56.25%). Sedangkan dua populasi dari alam
yang memiliki ragam genetik lebih rendah yaitu asal Jawa Barat (31.25%) dan
Kalimantan Barat (21.87%). Populasi yang menunjukkan ragam genetik relatif
rendah yaitu asal Jawa Tengah (12.5%) dan Jambi (6.25%) yang merupakan
populasi hasil domestikasi, serta populasi asal Kalimantan Tengah (9.37%) dan
Kalimantan Selatan (6.25%) yang merupakan populasi dari alam. Berdasarkan
dendrogram jarak genetik sembilan populasi ikan sepat siam asal pulau Sumatra,
Jawa, dan Kalimantan yang berkisar antara 0.02-0.19 menggambarkan bahwa
populasi ikan sepat siam asal Jawa Barat dan Kalimantan Selatan adalah yang
paling jauh, dan tiga populasi asal Jawa Timur, Lampung dan Palembang
membentuk kelompok terpisah dari keenam populasi lainnya. Secara
morfometrik, koefisien keragaman karakter truss morfometrik rendah yaitu
berkisar antara 2.92-12.99%, dan indeks kesamaan truss morfometrik
intrapopulasi umumnya tidak lebih dari 50% kecuali pada populasi ikan sepat
siam asal Jawa Tengah yang menunjukkan indeks keseragaman tertinggi (73.3%)
dan populasi asal Kalimantan Barat (66.7%).
Berdasarkan hasil analisis karakteristik genotipe maupun fenotipe sembilan
populasi ikan sepat siam asal pulau Sumatra, Jawa, dan Kalimantan dapat
disimpulkan bahwa populasi ikan sepat siam asal Jawa Timur, Palembang dan
Lampung potensial sebagai sumber genetik untuk kegiatan budidaya dan
pemuliaan yang berkelanjutan. Pengembangan sumberdaya genetik ikan sepat
siam melalui persilangan dapat dilakukan ujicoba hibridisasi interpopulasi dengan
penggabungan dua atau lebih populasi dari alam yang memiliki jarak genetik
berbeda atau introduksi populasi non budidaya untuk meningkatkan ragam genetik
populasi budidaya yang tingkat keragaman genetiknya rendah.
Kata kunci: RAPD, keragaman genetik, truss morfometrik, ikan sepat siam,
Trichogaster pectoralis
.
SUMMARY
ISKANDARIAH. Genetic Diversity of Siamese Gourami from Sumatra, Java and
Kalimantan for Selective Breeding of Fish Culture. Supervised by DINAR TRI
SOELISTYOWATI and RUDHY GUSTIANO.
Siamese gourami (Trichogaster pectoralis) is a species of fish that was
introduced from Thailand to Indonesia in 1934. Siamese gourami farming
activities during the period 2008-2011 ranged between 2.82-12.36% of total
aquaculture production annually. Meanwhile, Siamese gourami fishing activities
has led to overfishing and environmental degradation that could threaten its
sustainability.
The development of fish farming should be done for Siamese gourami
supported by the efforts of domestication. Population genetics database of
Siamese gourami from natural and domesticated populations stocks are necessary
to be evaluated for its genetic structure and potential based on genotype fitness
potential, selection, genetic drift, and population genetic diversity genotypes and
phenotypes characteristics of intra and interpopulation are very important
informations as references for sustainable management of genetic resources in
aquaculture activities and selective breeding efforts through selection and
crossbreeding.
The purpose of this study is to identify the genotypes and phenotypes
diversity of 9 Siamese gourami populations from Sumatra, Java and Kalimantan
island based on Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD) and truss
morphometric analysis. The significancy of this research was to provide the
population genetics database of Siamese gourami for selection and development
of fish farming and breeding strategies on Siamese gourami culture.
Fish samples of Siamese gourami analysed were originating from the
island of Sumatra (Jambi, Palembang, Lampung), Java (West Java, Central Java,
East Java), and Kalimantan (West Kalimantan, Central Kalimantan and South
Kalimantan). Thirty samples of each population
were used for truss
morphometric analysis and 10 samples of fin specimen for RAPD analysis. DNA
extraction was conducted using Phenol-Chloroform, while the primers of DNA
amplification consisted of OPC 01-20 and 01-20 OPA. The DNA amplification
process was held by polymerize chain reaction (PCR) using the reaction
composition of a total volume of 25 mL: DNA 2 mL, 2 mL with a concentration
of 10 pmol primer, 12.5 mL KAPA2G Robust HotStart Ready Mix, and 21 mL
H2O. The characterization of truss morphometric were measured using with
reference the theory of Blezinsky and Doyle method (1987). Water quality
parameters in fish sampling locations included temperature, pH and dissolved
oxygen.
Three Siamese gourami populations showed genetic diversity above 50%
which were as natural population collected from East Java (65.62%), Lampung
(59.37%) and Palembang (56.25%). While two populations that had lower genetic
diversity were collected from West Java (31.25%) and West Kalimantan
(21.87%). As domestication population, the population showed a relatively low
genetic diversity, these were from Central Java (12.5%) and Jambi (6.25%).
Similarly with the population from Central Kalimantan (9.37%) and South
Kalimantan (6.25%) that were from nature population. Based on genetic distance
dendrogram of nine Siamese gourami populations from Sumatra, Java, and
Kalimantan illustrated that the populations from West Java and South Kalimantan
is the most distant, while three populations from East Java, Lampung and
Palembang formed a different
group
with six other populations. By
morphometric characteristics, the coefficient of variance 16 truss morphometric
characters ranged between 2.92-12.99%, and the similarity index of
intrapopulation was generally below to 50% except the population from Central
Java showed high uniformity index (73.3%) and population from West
Kalimantan (66.7%).
Based on the genotypic and phenotypic characteristics of nine Siamese
gourami populations from Sumatra, Java, and Kalimantan, these could be
concluded that Siamese gourami populations from East Java, Palembang and
Lampung potential as genetic resource for sustainable breeding cultivation. The
development of genetic resources of Siamese gourami is probably through
hybridization between populations, for example doing merger of about two or
more populations from nature having different genetic diversity or introduction of
nature populations into farming populations to increase genetic diversity of
cultivated population.
Key words: RAPD, genetic diversity, truss morphometrics , Siamese gourami,
Trichogaster pectoralis
©Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KERAGAMAN GENETIK POPULASI SEPAT SIAM DARI
PULAU SUMATERA, JAWA DAN KALIMANTAN UNTUK
PROGRAM PEMULIAAN IKAN BUDIDAYA
ISKANDARIAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Ir Odang Carman, MSc
JudulTesis
Nama
NIM
: Keragaman Genetik Populasi Sepat Siam dari Pulau Sumatera,
Jawa dan Kalimantan untuk Program Pemuliaan Ikan Budidaya
: Iskandariah
: C151120061
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Dinar Tri Soelistyowati, DEA
Ketua
Dr Ir Rudhy Gustiano, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Widanarni, MSi
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Judul
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan September 2013 ini ialah
“Keragaman Genetik Populasi Sepat Siam dari Pulau Sumatera, Jawa dan
Kalimantan untuk Program Pemuliaan Ikan Budidaya”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Dinar Tri Soelistyowati,
DEA dan Bapak Dr Ir Rudhy Gustiano, MSc selaku pembimbing, serta Bapak
Dr Ir Odang Carman, MSc dan Dr Dinamella Wahjuningrum, SSi, MSi yang
telah banyak memberikan saran dan masukan. Ucapan terima kasih juga
penulis sampaikan kepada Ibu Ir Retna Utami, MSc selaku Kepala Balai
Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Tawar Bogor. Secara khusus
penulis menyampaikan penghargaan dan terima kasih kepada Bapak Dr Ir
Rudhy Gustiano, MSc, Ibu Dra Irin Iriana Kusmini, MSi, dan Bapak Gleni
Hasan Huwoyon, SPi atas semua dukungan dana, fasilitas dan bantuan yang
diberikan hingga selesainya penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada keluarga tercinta serta rekan-rekan mahasiswa
pascasarjana akuakultur 2012 atas doa dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Amin.
Bogor, Februari 2014
Iskandariah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
ii
DAFTAR GAMBAR
iii
DAFTAR LAMPIRAN
iv
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1
1
3
3
3
2 METODE
Ikan uji
Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD)
Truss Morfometrik
Analisis Data
4
4
4
5
5
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Keragaman Genetik
Truss Morfometrik
Pembahasan
Keragaman Genetik 9 Populasi Ikan Sepat Siam
Populasi Sepat Siam untuk Program Pemuliaan
7
7
7
10
13
13
14
4 KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
17
17
17
5 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
18
21
DAFTAR TABEL
1 Jumlah fragmen dan kisaran ukuran hasil amplifikasi DNA 9 populasi
ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa
dan Kalimantan menggunakan primer OPC-02, OPC-05 dan OPA-09
2 Persentase polimorfisme dan heterozigositas 9 populasi ikan sepat
siam (Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan
Kalimantan
3 Uji perbandingan berpasangan Fst 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
4 Jarak genetik 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari
pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
5 Koefisien keragaman (CV) dan hasil uji signifikansi 16 karakter truss
morfometrik 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari
pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
6 Persentase sharing component 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
berdasarkan karakter truss morfometrik
7 Data kualitas air dan asal populasi
7
8
8
9
10
12
15
DAFTAR GAMBAR
1 Penentuan titik-titik truss morfometrik pada ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis)
2 Dendogram jarak genetik 9 populasi ikan sepat siam(Trichogaster
pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan kalimantan
3 Penyebaran karakter truss morfometrik 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan kalimantan
5
9
11
DAFTAR LAMPIRAN
1 Perbandingan volume hasil penangkapan dan hasil budidaya ikan sepat
siam selama periode tahun 2008-2011
2 Hasil amplifikasi DNA 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) menggunakan primer OPC-02
3 Hasil amplifikasi DNA 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) menggunakan primer OPC-05
4 Hasil amplifikasi DNA 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) menggunakan primer OPA-09
5 Data fragmen hasil amplifikasi DNA menggunakan primer OPC-02,
OPC-05 dan OPA-09 pada populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) dari pulau Sumatera
6 Data fragmen hasil amplifikasi DNA menggunakan primer OPC-02,
OPC-05 dan OPA-09 pada populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) dari pulau Jawa
21
22
23
24
25
26
7 Data fragmen hasil amplifikasi DNA menggunakan primer OPC-02,
OPC-05 dan OPA-09 pada populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) dari pulau Kalimantan
8 Rerata 16 karakter truss morfometrik 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
9 Penyebaran 16 karakter truss morfometrik 3 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera
10 Penyebaran 16 karakter truss morfometrik 3 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Jawa
11 Penyebaran 16 karakter truss morfometrik 3 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Kalimantan
27
28
29
30
31
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sepat siam adalah ikan yang diintroduksi dari Thailand ke Indonesia
pada tahun 1934. Di tempat asalnya, sepat siam merupakan ikan ekonomis
penting sebagai ikan konsumsi. Tujuan ikan sepat siam diintroduksi ke
Indonesia adalah sebagai ikan budi daya di kolam kecil dan lahan persawahan
(Tampubolon dan Rahardjo, 2011).
Ikan sepat siam termasuk ikan rawa yang bertubuh sedang, panjang total
mencapai 25 cm tetapi umumnya kurang dari 20 cm. Lebar pipih, dengan
mulut agak meruncing. Sirip-sirip punggung (dorsal), ekor, sirip dada dan
sirip dubur berwarna gelap. Sepasang jari-jari terdepan pada sirip perut
berubah menjadi alat peraba yang menyerupai cambuk atau pecut, yang
memanjang hingga ke ekornya, dilengkapi oleh sepasang duri dan 2-3 jumbai
pendek. Rumus sirip punggungnya: VII (jari-jari keras atau duri) dan 10–11
(jari-jari lunak); dan sirip anal IX-XI, 36–38. Dari hasil analisa jenis makanan
di dalam lambungnya diketahui bahwa ikan sepat siam tergolong plankton
feeder (Taqwa et al. 2012).
Sampai saat ini kebutuhan masyarakat terhadap ikan sepat siam masih
diperoleh dari hasil tangkapan di alam (Sukendi et al. 2013). Menurut data
Statistik Perikanan Budidaya Indonesia, volume hasil produksi penangkapan
ikan sepat siam selama 4 tahun berturut-turut adalah: 17.588 ton (2008), 15.896
ton (2009), 22.306 (2010), dan 21.888 ton (2011); sedangkan volume hasil
budidaya adalah: 1.718 ton (2008), 2.242 ton (2009), 648 ton (2010), dan 2.724
ton (2011). Berdasarkan data tersebut, kegiatan budidaya ikan sepat siam
selama periode tahun 2008–2011 baru berkisar antara 2.82 – 12.36% dari total
produksi setiap tahunnya (Lampiran 1). Menurut Mamangkey et al. (2007),
berbagai aktivitas manusia telah menyebabkan lingkungan sumber daya ikan
air tawar menghadapi ancaman menurunnya populasi dan keanekaragaman
ikan. Kegiatan penangkapan yang tidak terkontrol (overfishing) juga dapat
mengancam kelangsungan hidup sumberdaya ikan lokal, terutama kegiatan
penangkapan yang dilakukan tidak ramah lingkungan dan tanpa
memperhatikan siklus reproduksi ikan berdampak pada tekanan seleksi ikan
ukuran tertentu, yang berakibat pada penurunan jumlah populasi reproduksi
efektif, ketidakpastian masa reproduksi dan kesinambungan populasi yang
berkualitas.
Pengembangan budidaya ikan sepat siam dapat dilakukan apabila
proses domestikasi sudah berhasil dengan baik. Menurut Muflikhah (2007),
domestikasi perlu dilakukan untuk mengantisipasi terjadinya kekurangan stok
alam sekaligus menjaga kelestarian, antara lain dengan cara melakukan
penangkaran induk atau benih yang ditangkap dari alam selanjutnya dipelihara
dalam kondisi terkontrol untuk dilakukan pembesaran atau pemijahan.
Domestikasi juga bertujuan untuk menambah jumlah jenis (diversifikasi)
komoditas budidaya. Spesies yang dipilih untuk domestikasi adalah ikan yang
memiliki potensi yang kuat sebagai kandidat komoditas melalui pertimbangan
ekonomi dan pasar (Effendi 2004).
2
Menurut Dunham (2004), ragam genetik penting untuk kelestarian jangka
panjang suatu spesies atau populasi sehingga memungkinkan kemampuannya
beradaptasi terhadap perubahan lingkungan. Di alam, ukuran populasi ikan
tidak terbatas dan proses persilangan terjadi secara acak sehingga secara
alamiah ragam genetik dalam keseimbangan. Pada proses domestikasi
dimungkinkan ragam genetik populasi ikan mengalami reduksi karena jumlah
populasi yang terbatas, perubahan tingkah laku, persilangan terarah dan proses
seleksi yang mengarah pada perubahan struktur genetika populasi dari waktu
ke waktu. Mekanisme seleksi menguntungkan populasi yang polimorfik,
sebaliknya reduksi ragam genetik intra populasi dapat mengarah pada isolasi
populasi, menurunkan produktivitas dan mengancam kesinambungan populasi.
Struktur populasi dipengaruhi oleh kebugaran genotipe dan gap lingkungan di
alam dan perairan budidaya. Potensi kebugaran (potensial fitness)
menggambarkan kemampuan populasi untuk beradaptasi dengan perubahan
lingkungan melalui proses seleksi alam. Kebugaran populasi ditentukan oleh
keragaman genetik dari populasi efektif yang terlibat dalam pewarisan gen dan
tingkat inbreeding (drift) pada populasi dengan jumlah individu yang terbatas
atau pada populasi tercampur dengan perbedaan struktur genetik yang tidak
setara.
Database sumber genetik populasi ikan-ikan lokal yang potensial akan
dikembangkan dalam budidaya diperlukan untuk memastikan kebugaran
genotipe dan fenotipe random mated dan aliran gen intra dan interpopulasi
sehingga menjamin keberlanjutan populasi dan produktivitasnya. Pemetaan
genotipe dapat dilakukan dengan metode RAPD (Random Amplified
Polymorphism DNA). Marka RAPD ideal karena polimorfismenya yang tinggi
(Dunham 2004), serta tidak membutuhkan pengetahuan mengenai target
sekuens DNA atau organisasi gennya (Liu 2007). RAPD telah digunakan pada
pemetaan genotipe ikan mas (Faizal et al. 1999), ikan kancra (Nugroho et al.
2006), ikan butini (Mamangkey et al. 2007), ikan batak (Asih et al. 2008),
ikan nilem (Mulyasari 2010), ikan tambakan (Putriana 2011), ikan baronang
(Lante et al. 2012), ikan betok (Fayumi 2013), dan ikan gabus (Oktaviani
2013) untuk tujuan domestikasi ikan-ikan lokal.
Analisis keragaman genetik secara fenotipe salah satunya dapat
dilakukan dengan metode truss morfometrik. Metode pengukuran morfometrik
dilakukan dengan menghubungkan titik-titik pada kerangka tubuh ikan
(Blezinsky and Doyle 1987). Metode truss morphometrics dapat
mengidentifikasi kemungkinan perbedaan morfologi organisme yang
mempunyai hubungan kekerabatan dekat, intra dan interspesies (Turan et al.
2004). Misalnya pada udang galah (Hadie et al. 2002), ikan nila (Arifin dan
Kurniasih 2007), ikan baung (Nugroho et al. 2005), ikan nilem (Mulyasari
2010) ikan tawes (Kusmini et al.2010), ikan tengadak (Kusmini et al. 2010),
ikan tambakan (Putriana 2011), ikan betok (Fayumi 2013) dan ikan gabus
(Oktaviani 2013).
3
Perumusan Masalah
Kegiatan penangkapan ikan sepat siam yang mengarah pada overfishing
dan penurunan kualitas lingkungan dapat mengancam kelestariannya.
Pengembangan budidaya ikan sepat siam harus terus dilakukan yang didukung
dengan upaya domestikasi. Database genetika populasi ikan sepat dari alam
dan yang didomestikasi diperlukan untuk mengevaluasi perubahan struktur
genetik yang bisa menggambarkan kebugaran genotipe, persilangan atau aliran
gen yang berlangsung maupun proses seleksi. Selain itu, genotipe dan fenotipe
intra dan interpopulasi sangat penting dalam kegiatan budidaya untuk
pengelolaan sumberdaya genetik yang berkelanjutan dan berkualitas.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memetakan keragaman genotipe dan
fenotipe 9 populasi ikan sepat siam asal pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
berdasarkan analisis RAPD dan truss morfometrik untuk mengevaluasi struktur
genetik dan potensinya sebagai sumber genetik untuk dibudidayakan dan
strategi pemuliaannya.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah menyediakan database genetika populasi
ikan sepat siam untuk acuan seleksi dan pengembangan sumber genetik
budidaya yang berkelanjutan serta strategi pemuliaannya.
4
2 METODE
Ikan Uji
Ikan uji yang digunakan adalah ikan sepat siam yang berasal dari pulau
Sumatera, Jawa dan Kalimantan. Sampel dari pulau Sumatera diambil dari
kota Jambi (Jambi), kabupaten Musi Rawas (Palembang), dan Lampung;
sampel dari pulau Jawa diambil dari kota Bekasi (Jawa Barat), kota Purwokerto
(Jawa Tengah) dan kabupaten Tulungagung (Jawa Timur); dan sampel dari
pulau Kalimantan diambil dari kabupaten Pontianak (Kalimantan Barat),
kabupaten Kapuas (Kalimantan Tengah) dan kabupaten Barito Kuala
(Kalimantan Selatan). Masing-masing populasi terdiri dari 30 sampel untuk
analisis truss morfometrik dan 10 sampel untuk analisis RAPD. Spesimen
yang digunakan untuk analisis RAPD adalah sampel sirip yang disimpan dalam
larutan alkohol 70%.
Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD)
Langkah pertama dalam analisis RAPD adalah ekstraksi DNA. Ekstraksi
DNA dilakukan dengan metode Phenol-Chloroform (Nugroho et al. 1997).
Sampel sirip diambil sebanyak 5 – 10 mg dan dimasukkan dalam mikrotube,
kemudian ditambahkan 500 ml TNES Urea dan 10 µl Protein Kinase. Setelah
itu sampel dihomogenisasi dengan vortex selama 1 menit lalu diinkubasi pada
suhu 37 ºC selama 24 jam. Setelah ditambah dengan larutan Phenol
Chloroform sebanyak 1000 µl, dihomogenisasi selama 1 menit lalu disentrifius
dengan kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit. Supernatannya diambil,
kemudian ditambah dengan 1000 µl ethanol 90% dan 10 µl CH3COONa.
Setelah itu disentrifius dengan kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit,
cairannya dibuang dan dikeringanginkan pada suhu kamar. Pellet DNA
kemudian dilarutkan dengan 100 µl Tris-EDTA (TE) buffer.
Tahap selanjutnya adalah amplifikasi DNA dengan teknik PCR. Primer
yang digunakan adalah OPC 01-20 dan OPA 01-20. Proses amplifikasi DNA
dilakukan dengan metode Polymerase Chain Reaction (PCR), menggunakan
komposisi reaksi: 2 µl DNA, 2 µl primer dengan konsentrasi 10 pmol, 12,5 µ l
KAPA2G Robust HotStart Ready Mix, dan 21 µl H2O; dengan total volume 25
µl. Proses PCR menggunakan thermocycler TAKARA dengan pra-denaturasi
pada suhu 94 ºC selama 2 menit, 35 siklus penggandaan yang terdiri dari
denaturasi pada suhu 94 ºC selama 1 menit, annealing pada suhu 36 ºC selama
1 menit dan elongasi pada suhu 72 ºC selama 2,5 menit; dan elongasi akhir
pada suhu 72 ºC selama 7 menit. Selanjutnya elektroforesis hasil PCR
menggunakan gel agarose 1% dalam Tris-Boric-EDTA (TBE) buffer 1% dan
hasilnya diamati dengan UV illuminator.
5
Truss Morfometrik
Pemilihan titik-titik truss pada ikan sepat mengacu pada teori Blezinsky
and Doyle (1987). Pembuatan titik dilakukan dengan cara ikan diletakkan di
atas kertas folio yang dilapisi plastik dan styrofoam, kemudian titik-titik truss
ditusuk menggunakan jarum suntik. Selanjutnya antar titik truss tersebut
ditarik garis sehingga diperoleh 16 karakter yang terbentuk seperti tampak
pada Gambar 1.
Gambar 1 Penentuan titik-titik truss morfometrik pada ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis)
Ket:
A1 : Jarak antara titik di ujung mulut bagian atas dengan titik di bagian akhir tulang
kepala
A2 : Jarak antara titik di bagian akhir tulang kepala dengan titik di awal sirip ventral
A3 : Jarak antara titik di awal sirip ventral dengan titik di ujung bawah operculum
A4 : Jarak antara titik di ujung bawah operculum dengan titik di ujung mulut bagian
atas
A5 : Jarak antara titik di ujung mulut bagian atas dengan titik di awal sirip ventral
A6 : Jarak antara titik di ujung bawah operculum dengan titik di bagian akhir tulang
kepala
B1 : Jarak antara titik di bagian akhir tulang kepala dengan titik di awal sirip dorsal
B2 : Jarak antara titik di awal sirip dorsal dengan titik di awal sirip anal
B3 : Jarak antara titik di awal sirip anal dengan titik di awal sirip ventral
B5 : Jarak antara titik di bagian akhir tulang kepala dengan titik di awal sirip anal
B6 : Jarak antara titik di awal sirip ventral dengan titik di awal sirip dorsal
C1 : Jarak antara titik di awal sirip dorsal dengan titik di akhir sirip dorsal
C2 : Jarak antara titik di akhir sirip dorsal dengan titik di pangkal ekor bagian bawah
C3 : Jarak antara titik di pangkal ekor bagian bawah dengan titik di awal sirip anal
C5 : Jarak antara titik di awal sirip dorsal dengan titik di pangkal ekor bagian bawah
C6 : Jarak antara titik di awal sirip anal dengan titik di akhir sirip dorsal
Analisis Data
Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah profil RAPD,
karakteristik fenotipe truss morfometrik dan keragaman genetik intra dan
interpopulasi. Analisis data RAPD dilakukan menggunakan software Tools
6
For Population Genetic Analysis (TFPGA) versi 1.3, untuk menentukan nilai
polimorfisme,
heterozigositas,
hubungan kekerabatan
interpopulasi
berdasarkan jarak genetik dan dendogram. Analisis data truss morfometrik
dilakukan dengan mengkonversi seluruh karakter morfometrik ke dalam rasio
karakter yang dibagi dengan panjang standarnya. Selanjutnya data dianalisis
menggunakan ANOVA multivariabel untuk koefisien keragaman, analisis
sebaran karakter berdasarkan uji Fisher (Fst), sharing component interpopulasi
dan dendrogram.
7
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Keragaman Genetik
Berdasarkan hasil amplifikasi DNA menggunakan primer OPC 01-20
dan OPA 01-20 diperoleh 3 primer dengan hasil amplifikasi yang baik yaitu
primer OPC-02, OPC-05 dan OPA-09 menghasilkan 9-28 fragmen dengan
ukuran berkisar antara 1500-1800 bp (Tabel 1). Hasil amplifikasi disajikan
pada Lampiran 2-4.
Tabel 1
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Jumlah fragmen dan kisaran ukuran hasil amplifikasi DNA 9
populasi ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari pulau
Sumatera, Jawa dan Kalimantan menggunakan primer OPC-02,
OPC-05 dan OPA-09
Populasi
Jambi
Palembang
Lampung
Jawa Barat
Jawa Tengah
Jawa Timur
Kalimantan Barat
Kalimantan Tengah
Kalimantan Selatan
Jumlah Fragmen
25-27
9-27
13-25
19-25
25-27
13-26
21-27
24-26
26-28
Kisaran ukuran
150-1600 bp
150-1500 bp
150-1500 bp
150-1600 bp
150-1500 bp
190-1800 bp
200-1600 bp
200-1500 bp
200-1600 bp
Hasil analisis TFPGA menunjukkan polimorfisme ikan uji berkisar
antara 6.25-65.62% dan heterozigositas 0.02-0.29 (Tabel 2). Persentase
polimorfisme dan heterozigositas tertinggi terdapat pada populasi sepat siam
asal Jawa Timur, diikuti populasi asal Lampung dan Palembang dengan
tingkat polimorfisme lebih dari 50%. Sedangkan populasi dengan keragaman
genetik terendah adalah populasi Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan dan
Jambi dengan tingkat polimorfisme kurang dari 10%.
Secara statistik dengan menggunakan uji perbandingan berpasangan Fst,
3 populasi asal pulau Sumatera (Jambi, Palembang dan Lampung)
menunjukkan distribusi ragam alelik yang tidak berbeda nyata. Demikian pula
3 populasi asal pulau Kalimantan (Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah dan
Kalimantan Selatan) menunjukkan adanya sebaran ragam alelik yang sama.
Tetapi sebaran alelik pada populasi Kalimantan Selatan berbeda dengan Jambi
dan Lampung, Jawa Barat serta Jawa Timur. Sedangkan 3 populasi asal pulau
Jawa (Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur) menunjukkan perbedaan
alelik antara populasi Jawa Timur dan Jawa Barat, tetapi populasi Jawa Tengah
tidak berbeda dengan seluruh populasi lainnya (Tabel 3).
8
Tabel 2 Persentase polimorfisme dan heterozigositas 9 populasi ikan sepat
siam (Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan
Kalimantan
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Populasi
Polimorfisme (%)
6.25
56.25
59.37
31.25
12.50
65.62
21.87
9.37
6.25
Jambi
Palembang
Lampung
Jawa Barat
Jawa Tengah
Jawa Timur
Kalimantan Barat
Kalimantan Tengah
Kalimantan Selatan
Heterozigositas
0.02
0.27
0.25
0.13
0.06
0.29
0.09
0.03
0.02
Tabel 3 Uji perbandingan berpasangan Fst 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
Populasi
1
1
xxxx
2
1.00*
xxxx
3
0.62*
1.00*
xxxx
4
0.04
0.20*
0.18*
xxxx
5
0.99*
1.00*
0.78*
0.18*
xxxx
6
0.14*
0.99*
0.97*
0.01
0.58*
xxxx
7
0.35*
0.83*
0.04
0.00
0.89*
0.07*
xxxx
8
0.83*
0.99*
0.78*
0.22*
0.99*
0.42 *
0.93*
xxxx
9
0.03
0.21*
0.01
0.00
0.49*
0.02
0.96*
0.94*
Ket:
1. Jambi
2. Palembang
3. Lampung
4. Jawa Barat
5. Jawa Tengah
2
3
4
5
6.
7.
8.
9.
*)
6
7
8
9
xxxx
Jawa Timur
Kalimantan Barat
Kalimantan Tengah
Kalimantan Selatan
tidak berbeda nyata (P≥0.05)
Berdasarkan analisis keragaman genetika interpopulasi, jarak genetik
antar 9 populasi ikan sepat siam dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
berkisar antara 0.02-0.19 (Tabel 4). Jarak genetik tertinggi terdapat antara
populasi ikan sepat siam asal Jawa Barat dengan Kalimantan Selatan (0.19) dan
terendah antara populasi Palembang dan Lampung (0.02).
9
Tabel 4 Jarak genetik 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari
pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
Populasi
1
1
xxxx
2
0.08
xxxx
3
0.14
0.02
xxxx
4
0.13
0.11
0.09
xxxx
5
0.07
0.08
0.12
0.12
xxxx
6
0.15
0.05
0.06
0.15
0.11
xxxx
7
0.11
0.11
0.16
0.15
0.07
0.16
xxxx
8
0.06
0.07
0.12
0.13
0.05
0.13
0.06
xxxx
9
0.14
0.15
0.19
0.19
0.09
0.17
0.08
0.07
Ket:
1.
2.
3.
4.
Jambi
Palembang
Lampung
Jawa Barat
2
3
4
5
6.
7.
8.
9.
6
7
8
9
xxxx
Jawa Timur
Kalimantan Barat
Kalimantan Tengah
Kalimantan Selatan
5. Jawa Tengah
Dendrogram yang dibentuk berdasarkan jarak genetik 9 populasi ikan
sepat siam dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan menunjukkan
pengelompokkan 3 populasi ikan sepat siam (Palembang, Lampung, Jawa
Timur) dengan populasi sepat siam dari Jawa Barat pada satu kluster terpisah
dengan kelima populasi lainnya pada kluster kedua (Gambar 2).
Gambar 2 Dendrogram jarak genetik 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
10
Truss Morfometrik
Karakteristik 16 fenotip truss morfometrik 9 populasi ikan sepat siam
dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan (Jambi, Palembang, Lampung,
Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah,
dan Kalimantan Selatan) dalam koefisien keragaman dan uji signifikansi
disajikan pada Tabel 5, sedangkan nilai rerata dan simpangan baku pada
Lampiran 8. Koefisien keragaman (CV) 16 karakter 9 populasi sepat siam
berkisar antara 2.92 - 12.99%, dengan rerata CV tertinggi pada karakter B3
(jarak antara titik di awal sirip anal dengan titik di awal sirip ventral) dan
terendah pada karakter C3 (jarak antara titik di pangkal ekor bagian bawah
dengan titik di awal sirip anal). Berdasarkan hasil uji signifikansi interpopulasi
dari 16 karakter yang diukur, karakter A3 (jarak antara titik di awal sirip
ventral dengan titik di ujung bawah operculum) menunjukkan keseragaman
pada 9 populasi yang dianalisis, sedangkan 15 karakter lainnya berbeda nyata
(P
PULAU SUMATERA, JAWA DAN KALIMANTAN UNTUK
PROGRAM PEMULIAAN IKAN BUDIDAYA
ISKANDARIAH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Keragaman Genetik Populasi
Sepat Siam dari Pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan untuk Program Pemuliaan
Ikan Budidaya adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Iskandariah
RINGKASAN
ISKANDARIAH. Keragaman Genetik Populasi Sepat Siam dari Pulau Sumatera,
Jawa dan Kalimantan untuk Program Pemuliaan Ikan Budidaya. Dibimbing oleh
DINAR TRI SOELISTYOWATI dan RUDHY GUSTIANO
Ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) adalah spesies ikan yang
diintroduksi dari Thailand ke Indonesia pada tahun 1934. Kegiatan budidaya ikan
sepat siam di Indonesia selama periode tahun 2008-2011 baru berkisar antara
2.82-12.36% dari total produksi budidaya setiap tahunnya. Sementara, kegiatan
penangkapan ikan sepat siam sudah mengarah pada overfishing dan penurunan
kualitas lingkungan yang dapat mengancam kelestariannya.
Pengembangan budidaya ikan sepat siam harus terus dilakukan dengan
upaya domestikasi dan program pemuliaan untuk memperbaiki mutu genetik
populasi. Informasi genetika populasi ikan sepat siam yang berasal dari alam dan
yang sudah didomestikasi dievaluasi untuk menentukan status dan potensi genetik
populasi berdasarkan analisis kebugaran genotipe, seleksi, hanyutan gen dan
keragaman genetik populasi. Karakteristik genotipe dan fenotipe intra dan
interpopulasi merupakan database untuk pengelolaan sumberdaya genetik yang
berkualitas dan berkelanjutan serta upaya pemuliaan genetik melalui seleksi dan
persilangan.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi keragaman genotipe
dan fenotipe sembilan populasi ikan sepat siam yang berasal dari pulau Sumatera,
Jawa dan Kalimantan berdasarkan analisis Random Amplified Polymorphism DNA
(RAPD) dan truss morfometrik. Manfaat penelitian ini adalah dapat menyediakan
database genetika populasi ikan sepat siam untuk seleksi dan pengembangan
sumber genetik budidaya yang berkelanjutan serta strategi pemuliaannya..
Ikan sepat siam yang dianalisis terdiri dari tiga populasi asal pulau
Sumatera (Jambi, Palembang, Lampung), tiga populasi asal pulau Jawa (Jawa
Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur), dan tiga populasi asal pulau Kalimantan
(Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah dan Kalimantan Selatan). Masing-masing
populasi terdiri dari 30 sampel ikan uji untuk analisis truss morfometrik dan 10
sampel spesimen untuk analisis RAPD. Ekstraksi DNA dilakukan dengan metode
Phenol-Chloroform, dan primer yang digunakan adalah OPC 01-20 dan OPA 0120. Amplifikasi DNA dilakukan dengan metode Polymerase Chain Reaction
(PCR) menggunakan komposisi reaksi dengan total volume 25 µl yaitu terdiri dari
2 µl DNA, 2 µl primer dengan konsentrasi 10 pmol, 12.5 µl KAPA2G Robust
HotStart Ready Mix, dan 21 µl H2O. Karakterisasi truss morfometrik mengacu
metode Blezinsky and Doyle (1987) dan analisis parameter kualitas air di lokasi
pengambilan sampel ikan yang meliputi suhu, pH dan kelarutan oksigen.
Tiga populasi ikan sepat siam menunjukkan ragam genetik di atas 50%
merupakan populasi dari alam yaitu populasi asal Jawa Timur (65.62%),
Lampung (59.37%) dan Palembang (56.25%). Sedangkan dua populasi dari alam
yang memiliki ragam genetik lebih rendah yaitu asal Jawa Barat (31.25%) dan
Kalimantan Barat (21.87%). Populasi yang menunjukkan ragam genetik relatif
rendah yaitu asal Jawa Tengah (12.5%) dan Jambi (6.25%) yang merupakan
populasi hasil domestikasi, serta populasi asal Kalimantan Tengah (9.37%) dan
Kalimantan Selatan (6.25%) yang merupakan populasi dari alam. Berdasarkan
dendrogram jarak genetik sembilan populasi ikan sepat siam asal pulau Sumatra,
Jawa, dan Kalimantan yang berkisar antara 0.02-0.19 menggambarkan bahwa
populasi ikan sepat siam asal Jawa Barat dan Kalimantan Selatan adalah yang
paling jauh, dan tiga populasi asal Jawa Timur, Lampung dan Palembang
membentuk kelompok terpisah dari keenam populasi lainnya. Secara
morfometrik, koefisien keragaman karakter truss morfometrik rendah yaitu
berkisar antara 2.92-12.99%, dan indeks kesamaan truss morfometrik
intrapopulasi umumnya tidak lebih dari 50% kecuali pada populasi ikan sepat
siam asal Jawa Tengah yang menunjukkan indeks keseragaman tertinggi (73.3%)
dan populasi asal Kalimantan Barat (66.7%).
Berdasarkan hasil analisis karakteristik genotipe maupun fenotipe sembilan
populasi ikan sepat siam asal pulau Sumatra, Jawa, dan Kalimantan dapat
disimpulkan bahwa populasi ikan sepat siam asal Jawa Timur, Palembang dan
Lampung potensial sebagai sumber genetik untuk kegiatan budidaya dan
pemuliaan yang berkelanjutan. Pengembangan sumberdaya genetik ikan sepat
siam melalui persilangan dapat dilakukan ujicoba hibridisasi interpopulasi dengan
penggabungan dua atau lebih populasi dari alam yang memiliki jarak genetik
berbeda atau introduksi populasi non budidaya untuk meningkatkan ragam genetik
populasi budidaya yang tingkat keragaman genetiknya rendah.
Kata kunci: RAPD, keragaman genetik, truss morfometrik, ikan sepat siam,
Trichogaster pectoralis
.
SUMMARY
ISKANDARIAH. Genetic Diversity of Siamese Gourami from Sumatra, Java and
Kalimantan for Selective Breeding of Fish Culture. Supervised by DINAR TRI
SOELISTYOWATI and RUDHY GUSTIANO.
Siamese gourami (Trichogaster pectoralis) is a species of fish that was
introduced from Thailand to Indonesia in 1934. Siamese gourami farming
activities during the period 2008-2011 ranged between 2.82-12.36% of total
aquaculture production annually. Meanwhile, Siamese gourami fishing activities
has led to overfishing and environmental degradation that could threaten its
sustainability.
The development of fish farming should be done for Siamese gourami
supported by the efforts of domestication. Population genetics database of
Siamese gourami from natural and domesticated populations stocks are necessary
to be evaluated for its genetic structure and potential based on genotype fitness
potential, selection, genetic drift, and population genetic diversity genotypes and
phenotypes characteristics of intra and interpopulation are very important
informations as references for sustainable management of genetic resources in
aquaculture activities and selective breeding efforts through selection and
crossbreeding.
The purpose of this study is to identify the genotypes and phenotypes
diversity of 9 Siamese gourami populations from Sumatra, Java and Kalimantan
island based on Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD) and truss
morphometric analysis. The significancy of this research was to provide the
population genetics database of Siamese gourami for selection and development
of fish farming and breeding strategies on Siamese gourami culture.
Fish samples of Siamese gourami analysed were originating from the
island of Sumatra (Jambi, Palembang, Lampung), Java (West Java, Central Java,
East Java), and Kalimantan (West Kalimantan, Central Kalimantan and South
Kalimantan). Thirty samples of each population
were used for truss
morphometric analysis and 10 samples of fin specimen for RAPD analysis. DNA
extraction was conducted using Phenol-Chloroform, while the primers of DNA
amplification consisted of OPC 01-20 and 01-20 OPA. The DNA amplification
process was held by polymerize chain reaction (PCR) using the reaction
composition of a total volume of 25 mL: DNA 2 mL, 2 mL with a concentration
of 10 pmol primer, 12.5 mL KAPA2G Robust HotStart Ready Mix, and 21 mL
H2O. The characterization of truss morphometric were measured using with
reference the theory of Blezinsky and Doyle method (1987). Water quality
parameters in fish sampling locations included temperature, pH and dissolved
oxygen.
Three Siamese gourami populations showed genetic diversity above 50%
which were as natural population collected from East Java (65.62%), Lampung
(59.37%) and Palembang (56.25%). While two populations that had lower genetic
diversity were collected from West Java (31.25%) and West Kalimantan
(21.87%). As domestication population, the population showed a relatively low
genetic diversity, these were from Central Java (12.5%) and Jambi (6.25%).
Similarly with the population from Central Kalimantan (9.37%) and South
Kalimantan (6.25%) that were from nature population. Based on genetic distance
dendrogram of nine Siamese gourami populations from Sumatra, Java, and
Kalimantan illustrated that the populations from West Java and South Kalimantan
is the most distant, while three populations from East Java, Lampung and
Palembang formed a different
group
with six other populations. By
morphometric characteristics, the coefficient of variance 16 truss morphometric
characters ranged between 2.92-12.99%, and the similarity index of
intrapopulation was generally below to 50% except the population from Central
Java showed high uniformity index (73.3%) and population from West
Kalimantan (66.7%).
Based on the genotypic and phenotypic characteristics of nine Siamese
gourami populations from Sumatra, Java, and Kalimantan, these could be
concluded that Siamese gourami populations from East Java, Palembang and
Lampung potential as genetic resource for sustainable breeding cultivation. The
development of genetic resources of Siamese gourami is probably through
hybridization between populations, for example doing merger of about two or
more populations from nature having different genetic diversity or introduction of
nature populations into farming populations to increase genetic diversity of
cultivated population.
Key words: RAPD, genetic diversity, truss morphometrics , Siamese gourami,
Trichogaster pectoralis
©Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KERAGAMAN GENETIK POPULASI SEPAT SIAM DARI
PULAU SUMATERA, JAWA DAN KALIMANTAN UNTUK
PROGRAM PEMULIAAN IKAN BUDIDAYA
ISKANDARIAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Ir Odang Carman, MSc
JudulTesis
Nama
NIM
: Keragaman Genetik Populasi Sepat Siam dari Pulau Sumatera,
Jawa dan Kalimantan untuk Program Pemuliaan Ikan Budidaya
: Iskandariah
: C151120061
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Dinar Tri Soelistyowati, DEA
Ketua
Dr Ir Rudhy Gustiano, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Widanarni, MSi
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Judul
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan September 2013 ini ialah
“Keragaman Genetik Populasi Sepat Siam dari Pulau Sumatera, Jawa dan
Kalimantan untuk Program Pemuliaan Ikan Budidaya”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Dinar Tri Soelistyowati,
DEA dan Bapak Dr Ir Rudhy Gustiano, MSc selaku pembimbing, serta Bapak
Dr Ir Odang Carman, MSc dan Dr Dinamella Wahjuningrum, SSi, MSi yang
telah banyak memberikan saran dan masukan. Ucapan terima kasih juga
penulis sampaikan kepada Ibu Ir Retna Utami, MSc selaku Kepala Balai
Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Tawar Bogor. Secara khusus
penulis menyampaikan penghargaan dan terima kasih kepada Bapak Dr Ir
Rudhy Gustiano, MSc, Ibu Dra Irin Iriana Kusmini, MSi, dan Bapak Gleni
Hasan Huwoyon, SPi atas semua dukungan dana, fasilitas dan bantuan yang
diberikan hingga selesainya penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada keluarga tercinta serta rekan-rekan mahasiswa
pascasarjana akuakultur 2012 atas doa dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Amin.
Bogor, Februari 2014
Iskandariah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
ii
DAFTAR GAMBAR
iii
DAFTAR LAMPIRAN
iv
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1
1
3
3
3
2 METODE
Ikan uji
Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD)
Truss Morfometrik
Analisis Data
4
4
4
5
5
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Keragaman Genetik
Truss Morfometrik
Pembahasan
Keragaman Genetik 9 Populasi Ikan Sepat Siam
Populasi Sepat Siam untuk Program Pemuliaan
7
7
7
10
13
13
14
4 KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
17
17
17
5 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
18
21
DAFTAR TABEL
1 Jumlah fragmen dan kisaran ukuran hasil amplifikasi DNA 9 populasi
ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa
dan Kalimantan menggunakan primer OPC-02, OPC-05 dan OPA-09
2 Persentase polimorfisme dan heterozigositas 9 populasi ikan sepat
siam (Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan
Kalimantan
3 Uji perbandingan berpasangan Fst 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
4 Jarak genetik 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari
pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
5 Koefisien keragaman (CV) dan hasil uji signifikansi 16 karakter truss
morfometrik 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari
pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
6 Persentase sharing component 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
berdasarkan karakter truss morfometrik
7 Data kualitas air dan asal populasi
7
8
8
9
10
12
15
DAFTAR GAMBAR
1 Penentuan titik-titik truss morfometrik pada ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis)
2 Dendogram jarak genetik 9 populasi ikan sepat siam(Trichogaster
pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan kalimantan
3 Penyebaran karakter truss morfometrik 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan kalimantan
5
9
11
DAFTAR LAMPIRAN
1 Perbandingan volume hasil penangkapan dan hasil budidaya ikan sepat
siam selama periode tahun 2008-2011
2 Hasil amplifikasi DNA 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) menggunakan primer OPC-02
3 Hasil amplifikasi DNA 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) menggunakan primer OPC-05
4 Hasil amplifikasi DNA 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) menggunakan primer OPA-09
5 Data fragmen hasil amplifikasi DNA menggunakan primer OPC-02,
OPC-05 dan OPA-09 pada populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) dari pulau Sumatera
6 Data fragmen hasil amplifikasi DNA menggunakan primer OPC-02,
OPC-05 dan OPA-09 pada populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) dari pulau Jawa
21
22
23
24
25
26
7 Data fragmen hasil amplifikasi DNA menggunakan primer OPC-02,
OPC-05 dan OPA-09 pada populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) dari pulau Kalimantan
8 Rerata 16 karakter truss morfometrik 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
9 Penyebaran 16 karakter truss morfometrik 3 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera
10 Penyebaran 16 karakter truss morfometrik 3 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Jawa
11 Penyebaran 16 karakter truss morfometrik 3 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Kalimantan
27
28
29
30
31
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sepat siam adalah ikan yang diintroduksi dari Thailand ke Indonesia
pada tahun 1934. Di tempat asalnya, sepat siam merupakan ikan ekonomis
penting sebagai ikan konsumsi. Tujuan ikan sepat siam diintroduksi ke
Indonesia adalah sebagai ikan budi daya di kolam kecil dan lahan persawahan
(Tampubolon dan Rahardjo, 2011).
Ikan sepat siam termasuk ikan rawa yang bertubuh sedang, panjang total
mencapai 25 cm tetapi umumnya kurang dari 20 cm. Lebar pipih, dengan
mulut agak meruncing. Sirip-sirip punggung (dorsal), ekor, sirip dada dan
sirip dubur berwarna gelap. Sepasang jari-jari terdepan pada sirip perut
berubah menjadi alat peraba yang menyerupai cambuk atau pecut, yang
memanjang hingga ke ekornya, dilengkapi oleh sepasang duri dan 2-3 jumbai
pendek. Rumus sirip punggungnya: VII (jari-jari keras atau duri) dan 10–11
(jari-jari lunak); dan sirip anal IX-XI, 36–38. Dari hasil analisa jenis makanan
di dalam lambungnya diketahui bahwa ikan sepat siam tergolong plankton
feeder (Taqwa et al. 2012).
Sampai saat ini kebutuhan masyarakat terhadap ikan sepat siam masih
diperoleh dari hasil tangkapan di alam (Sukendi et al. 2013). Menurut data
Statistik Perikanan Budidaya Indonesia, volume hasil produksi penangkapan
ikan sepat siam selama 4 tahun berturut-turut adalah: 17.588 ton (2008), 15.896
ton (2009), 22.306 (2010), dan 21.888 ton (2011); sedangkan volume hasil
budidaya adalah: 1.718 ton (2008), 2.242 ton (2009), 648 ton (2010), dan 2.724
ton (2011). Berdasarkan data tersebut, kegiatan budidaya ikan sepat siam
selama periode tahun 2008–2011 baru berkisar antara 2.82 – 12.36% dari total
produksi setiap tahunnya (Lampiran 1). Menurut Mamangkey et al. (2007),
berbagai aktivitas manusia telah menyebabkan lingkungan sumber daya ikan
air tawar menghadapi ancaman menurunnya populasi dan keanekaragaman
ikan. Kegiatan penangkapan yang tidak terkontrol (overfishing) juga dapat
mengancam kelangsungan hidup sumberdaya ikan lokal, terutama kegiatan
penangkapan yang dilakukan tidak ramah lingkungan dan tanpa
memperhatikan siklus reproduksi ikan berdampak pada tekanan seleksi ikan
ukuran tertentu, yang berakibat pada penurunan jumlah populasi reproduksi
efektif, ketidakpastian masa reproduksi dan kesinambungan populasi yang
berkualitas.
Pengembangan budidaya ikan sepat siam dapat dilakukan apabila
proses domestikasi sudah berhasil dengan baik. Menurut Muflikhah (2007),
domestikasi perlu dilakukan untuk mengantisipasi terjadinya kekurangan stok
alam sekaligus menjaga kelestarian, antara lain dengan cara melakukan
penangkaran induk atau benih yang ditangkap dari alam selanjutnya dipelihara
dalam kondisi terkontrol untuk dilakukan pembesaran atau pemijahan.
Domestikasi juga bertujuan untuk menambah jumlah jenis (diversifikasi)
komoditas budidaya. Spesies yang dipilih untuk domestikasi adalah ikan yang
memiliki potensi yang kuat sebagai kandidat komoditas melalui pertimbangan
ekonomi dan pasar (Effendi 2004).
2
Menurut Dunham (2004), ragam genetik penting untuk kelestarian jangka
panjang suatu spesies atau populasi sehingga memungkinkan kemampuannya
beradaptasi terhadap perubahan lingkungan. Di alam, ukuran populasi ikan
tidak terbatas dan proses persilangan terjadi secara acak sehingga secara
alamiah ragam genetik dalam keseimbangan. Pada proses domestikasi
dimungkinkan ragam genetik populasi ikan mengalami reduksi karena jumlah
populasi yang terbatas, perubahan tingkah laku, persilangan terarah dan proses
seleksi yang mengarah pada perubahan struktur genetika populasi dari waktu
ke waktu. Mekanisme seleksi menguntungkan populasi yang polimorfik,
sebaliknya reduksi ragam genetik intra populasi dapat mengarah pada isolasi
populasi, menurunkan produktivitas dan mengancam kesinambungan populasi.
Struktur populasi dipengaruhi oleh kebugaran genotipe dan gap lingkungan di
alam dan perairan budidaya. Potensi kebugaran (potensial fitness)
menggambarkan kemampuan populasi untuk beradaptasi dengan perubahan
lingkungan melalui proses seleksi alam. Kebugaran populasi ditentukan oleh
keragaman genetik dari populasi efektif yang terlibat dalam pewarisan gen dan
tingkat inbreeding (drift) pada populasi dengan jumlah individu yang terbatas
atau pada populasi tercampur dengan perbedaan struktur genetik yang tidak
setara.
Database sumber genetik populasi ikan-ikan lokal yang potensial akan
dikembangkan dalam budidaya diperlukan untuk memastikan kebugaran
genotipe dan fenotipe random mated dan aliran gen intra dan interpopulasi
sehingga menjamin keberlanjutan populasi dan produktivitasnya. Pemetaan
genotipe dapat dilakukan dengan metode RAPD (Random Amplified
Polymorphism DNA). Marka RAPD ideal karena polimorfismenya yang tinggi
(Dunham 2004), serta tidak membutuhkan pengetahuan mengenai target
sekuens DNA atau organisasi gennya (Liu 2007). RAPD telah digunakan pada
pemetaan genotipe ikan mas (Faizal et al. 1999), ikan kancra (Nugroho et al.
2006), ikan butini (Mamangkey et al. 2007), ikan batak (Asih et al. 2008),
ikan nilem (Mulyasari 2010), ikan tambakan (Putriana 2011), ikan baronang
(Lante et al. 2012), ikan betok (Fayumi 2013), dan ikan gabus (Oktaviani
2013) untuk tujuan domestikasi ikan-ikan lokal.
Analisis keragaman genetik secara fenotipe salah satunya dapat
dilakukan dengan metode truss morfometrik. Metode pengukuran morfometrik
dilakukan dengan menghubungkan titik-titik pada kerangka tubuh ikan
(Blezinsky and Doyle 1987). Metode truss morphometrics dapat
mengidentifikasi kemungkinan perbedaan morfologi organisme yang
mempunyai hubungan kekerabatan dekat, intra dan interspesies (Turan et al.
2004). Misalnya pada udang galah (Hadie et al. 2002), ikan nila (Arifin dan
Kurniasih 2007), ikan baung (Nugroho et al. 2005), ikan nilem (Mulyasari
2010) ikan tawes (Kusmini et al.2010), ikan tengadak (Kusmini et al. 2010),
ikan tambakan (Putriana 2011), ikan betok (Fayumi 2013) dan ikan gabus
(Oktaviani 2013).
3
Perumusan Masalah
Kegiatan penangkapan ikan sepat siam yang mengarah pada overfishing
dan penurunan kualitas lingkungan dapat mengancam kelestariannya.
Pengembangan budidaya ikan sepat siam harus terus dilakukan yang didukung
dengan upaya domestikasi. Database genetika populasi ikan sepat dari alam
dan yang didomestikasi diperlukan untuk mengevaluasi perubahan struktur
genetik yang bisa menggambarkan kebugaran genotipe, persilangan atau aliran
gen yang berlangsung maupun proses seleksi. Selain itu, genotipe dan fenotipe
intra dan interpopulasi sangat penting dalam kegiatan budidaya untuk
pengelolaan sumberdaya genetik yang berkelanjutan dan berkualitas.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memetakan keragaman genotipe dan
fenotipe 9 populasi ikan sepat siam asal pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
berdasarkan analisis RAPD dan truss morfometrik untuk mengevaluasi struktur
genetik dan potensinya sebagai sumber genetik untuk dibudidayakan dan
strategi pemuliaannya.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah menyediakan database genetika populasi
ikan sepat siam untuk acuan seleksi dan pengembangan sumber genetik
budidaya yang berkelanjutan serta strategi pemuliaannya.
4
2 METODE
Ikan Uji
Ikan uji yang digunakan adalah ikan sepat siam yang berasal dari pulau
Sumatera, Jawa dan Kalimantan. Sampel dari pulau Sumatera diambil dari
kota Jambi (Jambi), kabupaten Musi Rawas (Palembang), dan Lampung;
sampel dari pulau Jawa diambil dari kota Bekasi (Jawa Barat), kota Purwokerto
(Jawa Tengah) dan kabupaten Tulungagung (Jawa Timur); dan sampel dari
pulau Kalimantan diambil dari kabupaten Pontianak (Kalimantan Barat),
kabupaten Kapuas (Kalimantan Tengah) dan kabupaten Barito Kuala
(Kalimantan Selatan). Masing-masing populasi terdiri dari 30 sampel untuk
analisis truss morfometrik dan 10 sampel untuk analisis RAPD. Spesimen
yang digunakan untuk analisis RAPD adalah sampel sirip yang disimpan dalam
larutan alkohol 70%.
Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD)
Langkah pertama dalam analisis RAPD adalah ekstraksi DNA. Ekstraksi
DNA dilakukan dengan metode Phenol-Chloroform (Nugroho et al. 1997).
Sampel sirip diambil sebanyak 5 – 10 mg dan dimasukkan dalam mikrotube,
kemudian ditambahkan 500 ml TNES Urea dan 10 µl Protein Kinase. Setelah
itu sampel dihomogenisasi dengan vortex selama 1 menit lalu diinkubasi pada
suhu 37 ºC selama 24 jam. Setelah ditambah dengan larutan Phenol
Chloroform sebanyak 1000 µl, dihomogenisasi selama 1 menit lalu disentrifius
dengan kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit. Supernatannya diambil,
kemudian ditambah dengan 1000 µl ethanol 90% dan 10 µl CH3COONa.
Setelah itu disentrifius dengan kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit,
cairannya dibuang dan dikeringanginkan pada suhu kamar. Pellet DNA
kemudian dilarutkan dengan 100 µl Tris-EDTA (TE) buffer.
Tahap selanjutnya adalah amplifikasi DNA dengan teknik PCR. Primer
yang digunakan adalah OPC 01-20 dan OPA 01-20. Proses amplifikasi DNA
dilakukan dengan metode Polymerase Chain Reaction (PCR), menggunakan
komposisi reaksi: 2 µl DNA, 2 µl primer dengan konsentrasi 10 pmol, 12,5 µ l
KAPA2G Robust HotStart Ready Mix, dan 21 µl H2O; dengan total volume 25
µl. Proses PCR menggunakan thermocycler TAKARA dengan pra-denaturasi
pada suhu 94 ºC selama 2 menit, 35 siklus penggandaan yang terdiri dari
denaturasi pada suhu 94 ºC selama 1 menit, annealing pada suhu 36 ºC selama
1 menit dan elongasi pada suhu 72 ºC selama 2,5 menit; dan elongasi akhir
pada suhu 72 ºC selama 7 menit. Selanjutnya elektroforesis hasil PCR
menggunakan gel agarose 1% dalam Tris-Boric-EDTA (TBE) buffer 1% dan
hasilnya diamati dengan UV illuminator.
5
Truss Morfometrik
Pemilihan titik-titik truss pada ikan sepat mengacu pada teori Blezinsky
and Doyle (1987). Pembuatan titik dilakukan dengan cara ikan diletakkan di
atas kertas folio yang dilapisi plastik dan styrofoam, kemudian titik-titik truss
ditusuk menggunakan jarum suntik. Selanjutnya antar titik truss tersebut
ditarik garis sehingga diperoleh 16 karakter yang terbentuk seperti tampak
pada Gambar 1.
Gambar 1 Penentuan titik-titik truss morfometrik pada ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis)
Ket:
A1 : Jarak antara titik di ujung mulut bagian atas dengan titik di bagian akhir tulang
kepala
A2 : Jarak antara titik di bagian akhir tulang kepala dengan titik di awal sirip ventral
A3 : Jarak antara titik di awal sirip ventral dengan titik di ujung bawah operculum
A4 : Jarak antara titik di ujung bawah operculum dengan titik di ujung mulut bagian
atas
A5 : Jarak antara titik di ujung mulut bagian atas dengan titik di awal sirip ventral
A6 : Jarak antara titik di ujung bawah operculum dengan titik di bagian akhir tulang
kepala
B1 : Jarak antara titik di bagian akhir tulang kepala dengan titik di awal sirip dorsal
B2 : Jarak antara titik di awal sirip dorsal dengan titik di awal sirip anal
B3 : Jarak antara titik di awal sirip anal dengan titik di awal sirip ventral
B5 : Jarak antara titik di bagian akhir tulang kepala dengan titik di awal sirip anal
B6 : Jarak antara titik di awal sirip ventral dengan titik di awal sirip dorsal
C1 : Jarak antara titik di awal sirip dorsal dengan titik di akhir sirip dorsal
C2 : Jarak antara titik di akhir sirip dorsal dengan titik di pangkal ekor bagian bawah
C3 : Jarak antara titik di pangkal ekor bagian bawah dengan titik di awal sirip anal
C5 : Jarak antara titik di awal sirip dorsal dengan titik di pangkal ekor bagian bawah
C6 : Jarak antara titik di awal sirip anal dengan titik di akhir sirip dorsal
Analisis Data
Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah profil RAPD,
karakteristik fenotipe truss morfometrik dan keragaman genetik intra dan
interpopulasi. Analisis data RAPD dilakukan menggunakan software Tools
6
For Population Genetic Analysis (TFPGA) versi 1.3, untuk menentukan nilai
polimorfisme,
heterozigositas,
hubungan kekerabatan
interpopulasi
berdasarkan jarak genetik dan dendogram. Analisis data truss morfometrik
dilakukan dengan mengkonversi seluruh karakter morfometrik ke dalam rasio
karakter yang dibagi dengan panjang standarnya. Selanjutnya data dianalisis
menggunakan ANOVA multivariabel untuk koefisien keragaman, analisis
sebaran karakter berdasarkan uji Fisher (Fst), sharing component interpopulasi
dan dendrogram.
7
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Keragaman Genetik
Berdasarkan hasil amplifikasi DNA menggunakan primer OPC 01-20
dan OPA 01-20 diperoleh 3 primer dengan hasil amplifikasi yang baik yaitu
primer OPC-02, OPC-05 dan OPA-09 menghasilkan 9-28 fragmen dengan
ukuran berkisar antara 1500-1800 bp (Tabel 1). Hasil amplifikasi disajikan
pada Lampiran 2-4.
Tabel 1
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Jumlah fragmen dan kisaran ukuran hasil amplifikasi DNA 9
populasi ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari pulau
Sumatera, Jawa dan Kalimantan menggunakan primer OPC-02,
OPC-05 dan OPA-09
Populasi
Jambi
Palembang
Lampung
Jawa Barat
Jawa Tengah
Jawa Timur
Kalimantan Barat
Kalimantan Tengah
Kalimantan Selatan
Jumlah Fragmen
25-27
9-27
13-25
19-25
25-27
13-26
21-27
24-26
26-28
Kisaran ukuran
150-1600 bp
150-1500 bp
150-1500 bp
150-1600 bp
150-1500 bp
190-1800 bp
200-1600 bp
200-1500 bp
200-1600 bp
Hasil analisis TFPGA menunjukkan polimorfisme ikan uji berkisar
antara 6.25-65.62% dan heterozigositas 0.02-0.29 (Tabel 2). Persentase
polimorfisme dan heterozigositas tertinggi terdapat pada populasi sepat siam
asal Jawa Timur, diikuti populasi asal Lampung dan Palembang dengan
tingkat polimorfisme lebih dari 50%. Sedangkan populasi dengan keragaman
genetik terendah adalah populasi Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan dan
Jambi dengan tingkat polimorfisme kurang dari 10%.
Secara statistik dengan menggunakan uji perbandingan berpasangan Fst,
3 populasi asal pulau Sumatera (Jambi, Palembang dan Lampung)
menunjukkan distribusi ragam alelik yang tidak berbeda nyata. Demikian pula
3 populasi asal pulau Kalimantan (Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah dan
Kalimantan Selatan) menunjukkan adanya sebaran ragam alelik yang sama.
Tetapi sebaran alelik pada populasi Kalimantan Selatan berbeda dengan Jambi
dan Lampung, Jawa Barat serta Jawa Timur. Sedangkan 3 populasi asal pulau
Jawa (Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur) menunjukkan perbedaan
alelik antara populasi Jawa Timur dan Jawa Barat, tetapi populasi Jawa Tengah
tidak berbeda dengan seluruh populasi lainnya (Tabel 3).
8
Tabel 2 Persentase polimorfisme dan heterozigositas 9 populasi ikan sepat
siam (Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan
Kalimantan
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Populasi
Polimorfisme (%)
6.25
56.25
59.37
31.25
12.50
65.62
21.87
9.37
6.25
Jambi
Palembang
Lampung
Jawa Barat
Jawa Tengah
Jawa Timur
Kalimantan Barat
Kalimantan Tengah
Kalimantan Selatan
Heterozigositas
0.02
0.27
0.25
0.13
0.06
0.29
0.09
0.03
0.02
Tabel 3 Uji perbandingan berpasangan Fst 9 populasi ikan sepat siam
(Trichogaster pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
Populasi
1
1
xxxx
2
1.00*
xxxx
3
0.62*
1.00*
xxxx
4
0.04
0.20*
0.18*
xxxx
5
0.99*
1.00*
0.78*
0.18*
xxxx
6
0.14*
0.99*
0.97*
0.01
0.58*
xxxx
7
0.35*
0.83*
0.04
0.00
0.89*
0.07*
xxxx
8
0.83*
0.99*
0.78*
0.22*
0.99*
0.42 *
0.93*
xxxx
9
0.03
0.21*
0.01
0.00
0.49*
0.02
0.96*
0.94*
Ket:
1. Jambi
2. Palembang
3. Lampung
4. Jawa Barat
5. Jawa Tengah
2
3
4
5
6.
7.
8.
9.
*)
6
7
8
9
xxxx
Jawa Timur
Kalimantan Barat
Kalimantan Tengah
Kalimantan Selatan
tidak berbeda nyata (P≥0.05)
Berdasarkan analisis keragaman genetika interpopulasi, jarak genetik
antar 9 populasi ikan sepat siam dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
berkisar antara 0.02-0.19 (Tabel 4). Jarak genetik tertinggi terdapat antara
populasi ikan sepat siam asal Jawa Barat dengan Kalimantan Selatan (0.19) dan
terendah antara populasi Palembang dan Lampung (0.02).
9
Tabel 4 Jarak genetik 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster pectoralis) dari
pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
Populasi
1
1
xxxx
2
0.08
xxxx
3
0.14
0.02
xxxx
4
0.13
0.11
0.09
xxxx
5
0.07
0.08
0.12
0.12
xxxx
6
0.15
0.05
0.06
0.15
0.11
xxxx
7
0.11
0.11
0.16
0.15
0.07
0.16
xxxx
8
0.06
0.07
0.12
0.13
0.05
0.13
0.06
xxxx
9
0.14
0.15
0.19
0.19
0.09
0.17
0.08
0.07
Ket:
1.
2.
3.
4.
Jambi
Palembang
Lampung
Jawa Barat
2
3
4
5
6.
7.
8.
9.
6
7
8
9
xxxx
Jawa Timur
Kalimantan Barat
Kalimantan Tengah
Kalimantan Selatan
5. Jawa Tengah
Dendrogram yang dibentuk berdasarkan jarak genetik 9 populasi ikan
sepat siam dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan menunjukkan
pengelompokkan 3 populasi ikan sepat siam (Palembang, Lampung, Jawa
Timur) dengan populasi sepat siam dari Jawa Barat pada satu kluster terpisah
dengan kelima populasi lainnya pada kluster kedua (Gambar 2).
Gambar 2 Dendrogram jarak genetik 9 populasi ikan sepat siam (Trichogaster
pectoralis) dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan
10
Truss Morfometrik
Karakteristik 16 fenotip truss morfometrik 9 populasi ikan sepat siam
dari pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan (Jambi, Palembang, Lampung,
Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah,
dan Kalimantan Selatan) dalam koefisien keragaman dan uji signifikansi
disajikan pada Tabel 5, sedangkan nilai rerata dan simpangan baku pada
Lampiran 8. Koefisien keragaman (CV) 16 karakter 9 populasi sepat siam
berkisar antara 2.92 - 12.99%, dengan rerata CV tertinggi pada karakter B3
(jarak antara titik di awal sirip anal dengan titik di awal sirip ventral) dan
terendah pada karakter C3 (jarak antara titik di pangkal ekor bagian bawah
dengan titik di awal sirip anal). Berdasarkan hasil uji signifikansi interpopulasi
dari 16 karakter yang diukur, karakter A3 (jarak antara titik di awal sirip
ventral dengan titik di ujung bawah operculum) menunjukkan keseragaman
pada 9 populasi yang dianalisis, sedangkan 15 karakter lainnya berbeda nyata
(P